油气地球化学的发展概况.doc

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1、油气地球化学的发展概况回顾油气地球化学的发展历程，可以说油气地球化学是有机地球化学理论和技术最重要的应用领域之一，同时它也是目前有机地球化学新理论和新技术最为重要的生长点。甚至可以这样说，油气地球化学体现了现代有机地球化学的进展。正是这种基础理论研究、应用基础研究与地质应用相得益彰，油气地球化学被誉为现代基础科学与应用科学结合的典范(钟宁宁等，1998)。可以这样认为，有了有机地球化学就产生了油气地球化学，这是因为最早的有机地球化学工作以及它的发展与石油和煤等能源的研究密切相关。早在20世纪20年代，苏联学者B．H．维尔纳

2、茨基就开始研究地质体中有机质的地质作用，他曾着重研究过石油的有机组成和石油有机成因等问题。因此，在他的主要著作《地球化学概念》和《生物圈》等书中，详细论述了石油的有机组成和石油成因的主要依据，论述了生物和有机质(如腐殖质)在沉积锰矿以及其他金属元素表生富集过程中的重要意义。当时维尔纳茨基工作的实验室即是1927年苏联建立的世界上第一个有关的实验室(活性炭研究室)的前身，后来该实验室又改名为生物地球化学研究室。1934年，A．特莱布斯(Treibs，1936)首次从石油中分离并鉴定出卟啉化合物，从而被认为是真正的现代意义上的

3、有机地球化学概念诞生的标志。他首次发现并证实了卟啉化合物广泛存在于不同时代、不同成因的石油、沥青等地质体中，认为这些卟啉化合物来源于植物叶绿素，从而为石油有机成因理论提供了一个极其重要的证据。经过对各种地质体进行了广泛深入的研究之后，A．特莱布斯认为这种石油卟啉就是植物叶绿素和动物血红素降解的产物，进而提出了从叶绿素a向石油卟啉转化途径的假说。这样就开创了一种新的有机地球化学研究方法，即直接对比生物先质体中的生化组分和原油中的有机组分。迄今为止，关于其他许多生物标志物的成因研究仍然基于这一基本思想，即地质历史时期中生物的生

4、物化学转化机理可以用现代沉积的事实来解释，这也是有机地球化学最重要的基础学科——分子地球化学诞生的标志。20世纪50年代初，P．V．史密斯(Smith，1954)等人成功地从现代海洋沉积物中分离并鉴定出微量类似于原油的烃类化合物，从而使石油直接起源于类似现代沉积物有机质的观点得以广泛流传。50年代中期至60年代中期，随着气相色谱技术的广泛使用，人们可以从现代沉积物、土壤、沉积岩和石油天然气中抽提、分离和鉴定出大量的有机化合物，使研究工作大大深入。1959年11月，在美国匹兹堡成立了第一个国际性的有机地球化学协会。1962年

5、在意大利米兰召开了第一届国际有机地球化学会议，出版了《有机地球化学进展》论文集，并确定每两年召开一次学术会议。1963年I．A．布雷格(Breger，1963)主编了《有机地球化学》，分章论述了色素、氨基酸、碳水化合物、脂类、干酪根、煤、石油等地球化学。1964年苏联学者亦出版了《有机质的地球化学》，重点论述了沉积金属矿产的有机地球化学。这标志着有机地球化学学科以完整独立的体系立于百科之林。20世纪70年代至80年代，是油气地球化学学科发展的最重要时期。随着气相色谱一质谱仪和同位素质谱仪等一批先进的分析技术相继问世，人们不

6、仅能够从复杂混合物中分离和鉴别出单个有机化合物，而且该学科的理论和方法逐渐形成。N．B．瓦索耶维索等(Vassoyev—ich等，1969)和A．A．卡尔泽夫等(Kartzev等，1972)首先提出，石油生成有一主要阶段和主要相，W．C．普西第三(Puseym，1973)提出“地温窗”和“液体窗”概念，即原油在地下的分布具有一定的温度范围和深度范围。P-奥尔布雷克特等(Albrecht等，1976)和B．杜兰德等(Du—rand等，1976)对可溶有机质和干酪根的组成、结构和数量变化进行了深入细致的研究，这是迄今最好的有机

7、质演化研究实例之一。20世纪70年代末，以Tissot为代表的地球化学家在归纳综合前人研究成果的基础上提出了“干酪根晚期热降解生烃”理论模式。至此，石油生成和蚀变的现代成因理论，或石油演化理论已完整地建立起来。它不仅符合客观地质事实，特别是符合沉积岩有机质演化的基本规律，逐渐为广大石油地质工作者所接受，而且更重要的是已在指导油气勘探中发挥了重大作用。20世纪90年代，油藏地球化学成为油气地球化学学科新的生长点。它不仅将研究重点从烃源岩转向储集层和油藏，而且将油藏油、气、水和矿物骨架作为统一的地球化学体系。油藏地球化学利用有

8、机一无机相互反应、静态一动态的辩证观点来剖析油藏流体化学组成的非均质性及其地质一地球化学意义，真正实现了油气地球化学从烃源岩评价到储层描述，从油气藏形成规律到油田开采过程中的动态监测全方位地服务于石油工业，同时丰富和促进了油气地球化学学科的发展。我国油气地球化学的研究工作始于20世纪50年代，发展于80